Análisis estructural de pavimentos rígidos a través de métodos no destructivos y aplicación de elementos finitos: vía Cuenca - Molleturo en el tramo Sayausí - Tres Cruces
En el presente trabajo de titulación se realizó la evaluación de la capacidad estructural del pavimento rígido con rehabilitación whitetopping de la vía Cuenca - Molleturo, en el tramo Sayausí - Tres Cruces con abscisas 6+813 -35+800, adoptando el enfoque de retrocálculo propuesto por la guía de di...
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2018
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| author | Prado Sánchez, Doris Anabel |
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del pavimento rígido con rehabilitación whitetopping de la vía Cuenca - Molleturo, en el tramo Sayausí - Tres Cruces con abscisas 6+813 -35+800, adoptando el enfoque de retrocálculo propuesto por la guía de diseño AASHTO de 1993 para la evaluación estructural de pavimentos. También se realizó una simulación del comportamiento del pavimento en el software Ansys, para caracterizar la estructura del pavimento estudiado. Se presenta en la introducción, los antecedentes, el alcance, la justificación y los objetivos planteados para el presente trabajo. Se discute también la importancia del mantenimiento y rehabilitación de las carreteras. Luego en el marco teórico del trabajo se aborda la rehabilitación y repavimentación con sobrecarpetas de hormigón donde se profundiza la rehabilitación whitetopping, además se presenta el enfoque de la evaluación de la capacidad estructural de pavimentos, el ensayo de deflectometría utilizando el deflectómetro de impacto, se presenta los parámetros estructurales que serán obtenidos por retrocálculo y una descripción de las herramientas que se emplearon. En cuanto a la metodología aplicada se dividió en cuatro fases (i) experimentación, (ii) sectorización (iii) retrocálculo y (iv) análisis de resultados.
La fase de experimentación se desarrolló en tres etapas: (i) estándares para medir deflexiones en el pavimento, (ii) toma de datos, (iii) almacenamiento de datos crudos. La segunda fase llamada sectorización está constituida por tres etapas (i) preparación de los datos, (ii) aplicación del método de diferencias acumuladas y (iii) análisis estadístico. La tercera fase de retrocálculo tiene dos etapas que son: (i) retrocálculo por el método AASHTO y (ii) retrocálculo a través de elementos finitos. Del análisis de los resultados se puede resaltar que tanto los módulos de elasticidad del concreto como los módulos reacción de la subrasante obtenidos a través del método AASHTO se encuentra dentro de los rangos permitidos. La sección de la vía que cuenta con un soporte bajo de fundación es el carril izquierdo con abscisas 6+850 - 14+696, los tramos restantes califican con un soporte entre medio y muy alto. Además, mediante el software Ansys se obtuvo la caracterización de todas las capas que conforma la estructura del pavimento, permaneciendo todos estos valores dentro de los rangos permitidos, también se determinó que la vía cuenta con una eficiencia de transferencia de carga moderada. Finalmente, como un aporte al presente trabajo se realizó un análisis de sensibilidad de las variables que influyen en el diseño del pavimento y su incidencia en la deflexión de donde se determinó que la variable que genera cambios relevantes en el cuenco de deflexiones es el espesor de la losa |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-315372020-08-03T16:58:11Z Análisis estructural de pavimentos rígidos a través de métodos no destructivos y aplicación de elementos finitos: vía Cuenca - Molleturo en el tramo Sayausí - Tres Cruces Prado Sánchez, Doris Anabel Bojorque Iñeguez, Jaime Ingenieria Civil Elementos Finitos Evaluacion Estructural Pavimento Rigidos En el presente trabajo de titulación se realizó la evaluación de la capacidad estructural del pavimento rígido con rehabilitación whitetopping de la vía Cuenca - Molleturo, en el tramo Sayausí - Tres Cruces con abscisas 6+813 -35+800, adoptando el enfoque de retrocálculo propuesto por la guía de diseño AASHTO de 1993 para la evaluación estructural de pavimentos. También se realizó una simulación del comportamiento del pavimento en el software Ansys, para caracterizar la estructura del pavimento estudiado. Se presenta en la introducción, los antecedentes, el alcance, la justificación y los objetivos planteados para el presente trabajo. Se discute también la importancia del mantenimiento y rehabilitación de las carreteras. Luego en el marco teórico del trabajo se aborda la rehabilitación y repavimentación con sobrecarpetas de hormigón donde se profundiza la rehabilitación whitetopping, además se presenta el enfoque de la evaluación de la capacidad estructural de pavimentos, el ensayo de deflectometría utilizando el deflectómetro de impacto, se presenta los parámetros estructurales que serán obtenidos por retrocálculo y una descripción de las herramientas que se emplearon. En cuanto a la metodología aplicada se dividió en cuatro fases (i) experimentación, (ii) sectorización (iii) retrocálculo y (iv) análisis de resultados. La fase de experimentación se desarrolló en tres etapas: (i) estándares para medir deflexiones en el pavimento, (ii) toma de datos, (iii) almacenamiento de datos crudos. La segunda fase llamada sectorización está constituida por tres etapas (i) preparación de los datos, (ii) aplicación del método de diferencias acumuladas y (iii) análisis estadístico. La tercera fase de retrocálculo tiene dos etapas que son: (i) retrocálculo por el método AASHTO y (ii) retrocálculo a través de elementos finitos. Del análisis de los resultados se puede resaltar que tanto los módulos de elasticidad del concreto como los módulos reacción de la subrasante obtenidos a través del método AASHTO se encuentra dentro de los rangos permitidos. La sección de la vía que cuenta con un soporte bajo de fundación es el carril izquierdo con abscisas 6+850 - 14+696, los tramos restantes califican con un soporte entre medio y muy alto. Además, mediante el software Ansys se obtuvo la caracterización de todas las capas que conforma la estructura del pavimento, permaneciendo todos estos valores dentro de los rangos permitidos, también se determinó que la vía cuenta con una eficiencia de transferencia de carga moderada. Finalmente, como un aporte al presente trabajo se realizó un análisis de sensibilidad de las variables que influyen en el diseño del pavimento y su incidencia en la deflexión de donde se determinó que la variable que genera cambios relevantes en el cuenco de deflexiones es el espesor de la losa In the present graduation project the structural capacity evaluation of the rigid pavement was carried out with whitetopping rehabilitation of the Cuenca - Molleturo route, in the section Sayausí - Tres Cruces with abscissas 6 + 813 -35 + 800 adopting the backcalculation approach proposed by the AASHTO design guide of 1993 for the structural evaluation of pavements. A simulation of the pavement behavior was also carried out in the Ansys software, to characterize the pavement structure studied. It is presented in the introduction, the background, the scope, the justification and the objectives set for the present work. The importance roads maintenance and rehabilitation is also discussed. Then, in the theoretical framework of the work, the rehabilitation and resurfacing with concrete overlays is addressed where whitetopping rehabilitation is deepened, In addition, the approach of evaluating the structural capacity of pavements, the deflectometry test using the impact deflectometer, the structural parameters that will be obtained by rbackcalculation and a description of the tools that were used are presented. Regarding the applied methodology, it was divided into four phases (i) experimentation, (ii) sectorization (iii) backcalculation and (iv) results analysis. The experimentation phase was developed in three stages: (i) standards to measure deflections in the pavement, (ii) data collection, (iii) raw data storage. The second phase called sectorization is made up of three stages: (i) preparation of the data, (ii) application of the cumulative differences method and (iii) statistical analysis. The third phase of backcalculation has two stages that are: (i) backcalculation by the AASHTO method and (ii) backcalculation through finite elements. From the analysis of the results it can be highlighted that both, the modulus of elasticity of the concrete and the reaction modules of the subgrade obtained through the AASHTO method are within the permitted ranges. The section of the road that has a low base support is the left lane with abscissas 6 + 850 - 14 + 696, the remaining sections qualify with medium to very high support. In addition, through the Ansys software the characterization of all the layers that make up the pavement structure was obtained, remaining all these values within the standardized boundaries, it was also determined that the road has a moderate load transfer efficiency. Finally, as a contribution to the present work, it was carried out to a sensitivity analysis of the variables that influence the design of the pavement and its incidence in the deflection from where it was determined that the variable that generates significant changes in deflections basin is the slab thickness Ingeniera Civil Cuenca 2018-10-31T19:13:09Z 2018-10-31T19:13:09Z 2018 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/31537 spa TI;1159 application/pdf application/pdf |
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